题目内容
【化学选修3物质结构与性质】已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42．X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子．X跟Y可形成化合物X2Y3，Z元素可以形成负一价离子．请回答下列问题：
（1）X元素原子基态时的电子排布式为 ，该元素的符号是 ．
（2）Y元素原子的电子轨道表示式为 ，元素X与Y的电负性比较：X Y（填“＞”或“＜”）．
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为 ．
（4）由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体．
已知化合物A的晶胞结构如图所示．（黑球位于立方体内，白球位于立方体顶点和面心）
请写出化合物A的化学式 ：化合物A可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的化学方程式为
（5）已知（CH3）3Ga为非极性分子，则其中镓原子的杂化方式为 ．
（1）X元素原子基态时的电子排布式为
（2）Y元素原子的电子轨道表示式为
（3）X与Z可形成化合物XZ3，该化合物的空间构型为
（4）由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体．
已知化合物A的晶胞结构如图所示．（黑球位于立方体内，白球位于立方体顶点和面心）
请写出化合物A的化学式
（5）已知（CH3）3Ga为非极性分子，则其中镓原子的杂化方式为
分析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意．
解答：解：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，X元素原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，处于第四周期第ⅤA族，故X为As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，Y的2p轨道上有2个电子或4个电子，所以Y为碳元素或氧元素，X跟Y可形成化合物X2Y3，故Y为氧元素；X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42，则Z的质子数为42-8-33=1，则Z为氢元素，氢原子可以形成负一价离子，符合题意，
（1）由上述分析可知，X为As，其原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；
（2）Y为O元素，原子的电子轨道表示式为
，同周期自左而右电负性增强，故电负性C＜O，
故答案为：；＜；
（3）X与Z可形成化合物XZ3为AsH3，由于As与N为同主族元素，AsH3空间结构与NH3相似，为三角锥型，
故答案为：三角锥型；
（4）由晶胞结构可知，晶胞中Ga原子数目=8×
+6×
=4、As原子数目=4，故该化合物化学式为GaAs，由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，由原子守恒可知有甲烷生成，反应的化学方程式为：（CH3）3Ga+AsH3
GaAs+3CH4，
故答案为：GaAs；（CH3）3Ga+AsH3
GaAs+3CH4；
（5）（CH3）3Ga为非极性分子，Ga与C原子形成平面正三角形结构，则镓原子的杂化方式为sp2，
故答案为：sp2．
（1）由上述分析可知，X为As，其原子的核外电子排布式为 1s22s22p63s23p63d104s24p3，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p3；As；
（2）Y为O元素，原子的电子轨道表示式为
，同周期自左而右电负性增强，故电负性C＜O，故答案为：
；＜；（3）X与Z可形成化合物XZ3为AsH3，由于As与N为同主族元素，AsH3空间结构与NH3相似，为三角锥型，
故答案为：三角锥型；
（4）由晶胞结构可知，晶胞中Ga原子数目=8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
| 700℃ |
故答案为：GaAs；（CH3）3Ga+AsH3
| 700℃ |
（5）（CH3）3Ga为非极性分子，Ga与C原子形成平面正三角形结构，则镓原子的杂化方式为sp2，
故答案为：sp2．
点评：本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、电负性、杂化理论与分子结构、晶胞计算等，难度中等，注意把握原子核外电子的排布规律．
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